论文部分内容阅读
丙烯酸酯乳液因其优异的耐候性、成膜性、柔韧性及环保性等优点,近年来广泛用于水性涂料的成膜基料。然而,聚丙烯酸酯为易燃聚合物,遇火易燃烧,给人们的生产和生活带来了巨大安全隐患,因此,对于丙烯酸酯涂层的阻燃性能提出了更高要求。为使丙烯酸酯涂层获得良好的阻燃性能,通常往丙烯酸酯乳液中添加阻燃剂,但该方法存在添加量大,对涂膜的力学性能及外观损害严重,难以满足涂料日益提高的性能要求。因此,研究本体上具有阻燃性能的丙烯酸酯乳液具有十分重要的意义。本文主要合成两种反应型含磷乙烯基阻燃单体BPOD-AC与BPOD-HEMA,对它们合成条件进行了探索和研究,并将它们和商业反应型含磷乙烯基阻燃单体DEMP（乙烯基膦酸二乙酯）分别与甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）等丙烯酸酯类单体通过乳液聚合法制备阻燃丙烯酸酯乳液,并对它们的乳胶膜的阻燃性能进行研究。具体开展的工作如下:（1）以苯膦酰二氯（BPOD）和甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）为反应原料,合成反应型阻燃单体BPOD-HEMA,研究了合成的最佳条件为:n（BPOD）:n（HEMA）=1:3.5,磁力搅拌速度为600 r/min,溶剂为乙醚,BPOD溶液在冰水浴条件下开始滴加,滴加2h,滴加完毕后加热至30℃回流,反应时间为12h,收率达到85.05%。采用FT-IR、元素分析、1H NMR、31P NMR对BPOD-HEMA进行表征,推断合成样品即为目标产物BPOD-HEMA,采用TGA对其热性能进行表征。（2）以苯膦酰二氯（BPOD）和丙烯酰胺（AC）为反应原料,合成反应型阻燃单体BPOD-AC,探索了合成的最佳条件为:n（BPOD）:n（AC）=1:2.3,磁力搅拌速度为500 r/min,溶剂为三氯甲烷,采用恒压滴液漏斗在0℃滴加BPOD溶液,滴加时间为2h,反应时间为10h,收率达到83.35%。采用FT-IR、元素分析、1H NMR、31P NMR对BPOD-AC进行表征,推断合成样品即为目标产物BPOD-AC,采用热重分析法（TGA）对其热性能进行表征。（3）采用乳液聚合法将反应型阻燃单体BPOD-AC、BPOD-HEMA和DEMP与丙烯酸酯类单体BA（丙烯酸丁酯）、MMA（甲基丙烯酸甲酯）制备阻燃丙烯酸酯乳液。结果显示,DEMP的加入对丙烯酸树脂的pHRR（热释放速率峰值）、THR（热释放总量）起到一定的降低作用,但是降低效果不明显;对于BPOD-HEMA来说,当其添加量为12%时,氮气氛围下600℃残炭较纯丙烯酸酯增加了14%,pHRR、THR的值较纯丙烯酸树脂分别降低了26.2%和35.6%;BPOD-AC在添加量为14%时,丙烯酸树脂的极限氧指数达到22.6%,而且pHRR比纯丙烯酸树脂降低了28.5%,THR较纯的丙烯酸树脂降低了41.3%。